商務(wù)咨詢 孫 -705
一.概要
本文詳細(xì)解析了列管式換熱器和板式換熱器zui為常見的滲漏、結(jié)垢問題的原因,針對(duì)出現(xiàn)的原因提出了目前先進(jìn)工業(yè)企業(yè)解決此類問題的手段和管理思路,從而為工業(yè)企業(yè)換熱器設(shè)備管理者、換熱器維修專業(yè)人員提供管理思路和技術(shù)幫助。
二.換熱器
列管式換熱器和板式換熱器是廣泛應(yīng)用于石油、化工、制藥、氯堿、冶金、焦化、制冷、輕工、制鹽、電力、海水淡化等行業(yè)的通用設(shè)備。其主要用于加熱、冷卻、蒸發(fā)、冷凝、干燥等。換熱器門類眾多,但是目前企業(yè)zui常見的換熱器仍是列管式換熱器和板式換熱器。列管式和板式換熱器具有結(jié)構(gòu)簡單,造價(jià)較低,選材范圍廣泛,處理能力大,溫度和壓力適應(yīng)范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
換熱器分類:
列管式換熱器從分類上來說,按材質(zhì)分為碳鋼列管換熱器、不銹鋼列管式換熱器、銅列管式換熱器和碳鋼與不銹鋼混合列管式換熱器四種;按形式分為固定管板式、浮頭式、U型管式換熱器,按結(jié)構(gòu)分為單管程、雙管程和多管程;按列管與管板連接形式分為焊接、脹接和脹焊結(jié)合三種形式。
板式換熱器的分類沒有列管式換熱器這么復(fù)雜,板式換熱器根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同可分為:可拆式、半焊式、石墨板式、全焊式換熱器等類型。通常板式換熱器材質(zhì)為不銹鋼,板與板之間由橡膠墊間隔密封。
三.換熱器滲漏解析
換熱器滲漏主要是腐蝕造成的,少部分是由于換熱器選型和換熱器本身的制造工藝缺陷,列管式和板式換熱器的腐蝕形式基本有兩種:電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕。列管式換熱器在制作時(shí),管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊,焊縫形狀存在不同程度的缺陷,如凹陷、氣孔、夾渣等,焊縫應(yīng)力的分布也不均勻。使用時(shí)管板部分一般與工業(yè)冷卻水接觸,而工業(yè)冷卻水中的雜質(zhì)、鹽類、氣體、微生物都會(huì)構(gòu)成對(duì)管板和焊縫的腐蝕。這就是我們常說的電化學(xué)腐蝕。研究表明,工業(yè)水無論是淡水還是海水,都會(huì)有各種離子和溶解的氧氣,其中氯離子和氧的濃度變化,對(duì)金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外,金屬結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也會(huì)影響腐蝕形態(tài)。因此,管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看,管板表面會(huì)有許多腐蝕產(chǎn)物和積沉物,分布著大小不等的凹坑。以海水為介質(zhì)時(shí),還會(huì)產(chǎn)生電偶腐蝕。化學(xué)腐蝕就是介質(zhì)的腐蝕,換熱器管板接觸各種各樣的化學(xué)介質(zhì),就會(huì)受到化學(xué)介質(zhì)的腐蝕。另外,換熱器管板還會(huì)與換熱管之間產(chǎn)生一定的雙金屬腐蝕。一些管板還長期處于腐蝕介質(zhì)的沖蝕中。尤其是固定管板換熱器, 還有溫差應(yīng)力, 管板與換熱管聯(lián)接處極易泄漏,導(dǎo)致?lián)Q熱器失效。
綜上所述,影響換熱器管板腐蝕的主要因素有:
(1)介質(zhì)成分和濃度:濃度的影響不一,例如在鹽酸中,一般濃度越大腐蝕越嚴(yán)重。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕zui嚴(yán)重,而當(dāng)濃度增加到60%以上時(shí),腐蝕反而急劇下降
(2)雜質(zhì):有害雜質(zhì)包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等,這些雜質(zhì)在某些情況下會(huì)引起嚴(yán)重腐蝕
(3)溫度:腐蝕是一種化學(xué)反應(yīng),溫度每提升 10℃,腐蝕速度約增加1~3倍,但也有例外
(4)ph值:一般ph值越小,金屬的腐蝕越大
(5)流速:多數(shù)情況下流速越大,腐蝕也越大
列管式換熱器換熱管與管板之間一般采用焊接的方式進(jìn)行連接,焊縫及其附近是zui容易發(fā)生腐蝕的地方,有下列幾個(gè)原因:
(1)焊縫造成了縫隙腐蝕
(2)焊接過程中焊縫附近的溫度達(dá)到了合金(不銹鋼)的敏化溫度,引起晶間腐蝕
(3)焊接過程中焊縫附近因受熱不均產(chǎn)生了熱應(yīng)力(殘余應(yīng)力),容易引起應(yīng)力腐蝕破裂
(4)其他還有因焊接工藝不良引起腐蝕
四.換熱器滲漏的危害
換熱器管板與換熱管焊接處一旦泄露,將會(huì)嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。原有的解決方法是采用拆卸下來后重新打壓試驗(yàn)確定滲漏點(diǎn),然后再進(jìn)行重新焊接防止?jié)B漏,同時(shí)也必須將滲漏處的鋼管堵住,以防止串液,堵得越多,換熱器的換熱效率也越來越低,zui后只能報(bào)廢更換。這種傳統(tǒng)的修復(fù)方法不僅操作困難(需要拆卸安裝打壓試壓,在補(bǔ)焊高溫?zé)釕?yīng)力的影響下,極易產(chǎn)生熱應(yīng)力裂紋,多數(shù)情況需要多次補(bǔ)焊打壓才能堵住漏點(diǎn),修復(fù)效率低下),而其隨著焊接次數(shù)的增加,zui終報(bào)廢更換,增加了企業(yè)的維修費(fèi)用。
五.換熱器先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)
目前國外針對(duì)換熱器管理較為的管理理念為:提前做好換熱器保護(hù),采用高分子復(fù)合材料技術(shù)實(shí)現(xiàn)換熱器滲漏的在線快速修復(fù),采用環(huán)保清洗劑通過泵循環(huán)實(shí)現(xiàn)水垢清除。美國ENECON總結(jié)與客戶合作的眾多案例,提出寶貴的換熱器管理與維修維護(hù)經(jīng)驗(yàn),為廣大換熱器應(yīng)用企業(yè)提供參考。
1、高分子產(chǎn)品可用于修復(fù)修補(bǔ)和處理磨損、汽蝕、銹蝕、沖蝕、機(jī)械磨損、配合間隙不當(dāng)、變形、裂紋、孔洞、滲漏等各種缺陷和故障。
2、高分子產(chǎn)品以高分子材料,但其特殊的配方使它具有很好的物理機(jī)械性能和抗腐蝕、耐磨損、抗高溫性能。
3、 產(chǎn)品系列化,應(yīng)用范圍廣泛,適用于所有工業(yè)設(shè)備、機(jī)械、管道、結(jié)構(gòu)和建筑。適應(yīng)修復(fù)各種基材上存在的缺陷,如鋼鐵、有色金屬、橡膠、塑料、陶瓷、水泥制品等等。因此被廣泛應(yīng)用于石油化工、船舶、電力、水處理、礦山、冶金、造紙、釀造、公路道路、工業(yè)和民用建筑等行業(yè)和領(lǐng)域。
4、高分子 產(chǎn)品中既有用于發(fā)現(xiàn)缺陷后進(jìn)行修復(fù)修補(bǔ)的材料,也有用于防止缺陷(特別是腐蝕、氣蝕、磨損等)發(fā)生的材料。
5、 既可修復(fù)、修補(bǔ)、成形形狀復(fù)雜的曲面,也可在修復(fù)后進(jìn)行機(jī)械加工,保證修復(fù)部位的精度要求。
6、 施工完全現(xiàn)場化,無需遠(yuǎn)距離搬送設(shè)備或零部件。
7、不需要特殊的設(shè)備和工具即可施工,非專業(yè)人員只要嚴(yán)格按提供的施工工藝方案操作,也保證能成功。
8、 施工中不需要?jiǎng)踊穑m用于易燃易爆場合,防止因熱應(yīng)力給機(jī)械設(shè)備、零部件帶來熱變形或傷害。
9、施工時(shí)間可控制,既適用于修復(fù)大面積缺陷的多種材料,也有可用于局部小面積緊急修補(bǔ)快速固化的材料。
10、直接費(fèi)用低,而zui顯著的是它給用戶帶來的間接效益,如節(jié)能、增效,大大減少停機(jī)時(shí)間,甚至可以不中斷正常生產(chǎn),降低對(duì)零配件的需求,減少零配件庫存等等。
案例一:新?lián)Q熱器的預(yù)防保護(hù)
換熱器是企業(yè)生產(chǎn)過程中非常普遍的設(shè)備,具有非常重要的地位,如果一個(gè)企業(yè)的換熱器經(jīng)常出問題,不僅僅會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量的下降、換熱效率的降低、生產(chǎn)時(shí)間的浪費(fèi)以及設(shè)備采購成本的居高不下,正是由于換熱器具有如此重大的意義,所以該化工企業(yè)花費(fèi)了大量的精力來解決換熱器滲漏問題。通常大多數(shù)企業(yè)的做法就是盡量采購質(zhì)量高的換熱器,經(jīng)過細(xì)心維護(hù),讓換熱器壽命盡可能的延長,不可避免的出現(xiàn)滲漏以后,就會(huì)被迫停機(jī)堆焊,2~4人需要幾天時(shí)間才能修復(fù)完成,如果企業(yè)高薪聘請(qǐng)的焊工,還能保證換熱器繼續(xù)使用一段時(shí)間,如果焊工的技術(shù)一般,那么就會(huì)造成更多的漏點(diǎn)甚至報(bào)廢,企業(yè)不得不更換新的換熱器,這是由于此種傳統(tǒng)方法造成的種種弊端,完全不能保證企業(yè)的安全連續(xù)性生產(chǎn),因此,眾多企業(yè)積極尋求新技術(shù)解決換熱器滲漏問題,通過引入福世藍(lán)高分子復(fù)合材料的耐腐蝕性和抗沖刷性,通過提前對(duì)新?lián)Q熱器的保護(hù),這樣不僅有效治理了新?lián)Q熱器存在的焊縫和砂眼問題,更避免了使用后化學(xué)物質(zhì)腐蝕換熱器金屬表面和焊接點(diǎn),在以后的定期維修時(shí),也可以涂抹美國ENECON高分子復(fù)合材料來保護(hù)裸露的金屬;即使使用后出現(xiàn)了滲漏現(xiàn)象,也可以通過美國ENECON技術(shù)及時(shí)修復(fù),避免了長時(shí)間的堆焊維修影響生產(chǎn)。正是由于此種精細(xì)化的管理,才使得換熱器滲漏問題出現(xiàn)的概率大大降低,不僅降低了換熱器的設(shè)備采購成本,更保證了產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)時(shí)間,提高了產(chǎn)品競爭力。
具體操作如下:
案例二:列管式換熱器滲漏的及時(shí)維修
由于換熱器的運(yùn)行環(huán)境惡劣,不僅換熱設(shè)備的溫差變化大,而且換熱物質(zhì)多為腐蝕性物質(zhì),對(duì)金屬腐蝕性高,并且換熱器通常存在的結(jié)垢現(xiàn)象對(duì)設(shè)備破壞也比較大,因此,如果不通過提前預(yù)防保護(hù)、及時(shí)清洗水垢等精細(xì)化管理,換熱器必然出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,通常企業(yè)在出現(xiàn)換熱器滲漏后,為保證生產(chǎn)會(huì)拖延維修時(shí)間,只有出現(xiàn)了嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量時(shí)才會(huì)被迫停機(jī)堆焊維修,甚至報(bào)廢更新。針對(duì)堆焊在換熱器維修中的種種弊端,美國ENECON高分子復(fù)合材料技術(shù)通過類似刷涂油漆的操作方法,依靠高分子復(fù)合材料耐腐蝕性和抗沖刷性有效解決了換熱器管板腐蝕穿孔問題,避免了打壓試驗(yàn)、堆焊、再打壓的落后耗時(shí)耗力的維修方式,維修的方法同上述案例類似,依靠此種及時(shí)有效的現(xiàn)場維修手段,不僅節(jié)省了大量的維修時(shí)間,更保證了維修效果,甚至讓原本要報(bào)廢的舊換熱器“煥發(fā)青春”,節(jié)省了設(shè)備采購費(fèi)用。
正是由于美國ENECON技術(shù)在預(yù)防保護(hù)、修理腐蝕滲漏的巨大優(yōu)勢,順應(yīng)了國家提倡的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略,降低了企業(yè)的綜合成本,提高了競爭力,所以美國ENECON才會(huì)與越來越多的企業(yè)實(shí)現(xiàn)合作共贏。
六.總結(jié)
隨著科技的不斷進(jìn)步,換熱器的管理理念與維修維護(hù)技術(shù)不斷升級(jí),然而受傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的影響,國內(nèi)大多數(shù)的企業(yè)在換熱器管理過程中,仍然采用堆焊、直接報(bào)廢更新等較為傳統(tǒng)方式,這些不僅不利于生產(chǎn)效率的提升、設(shè)備管理水平的提高,更是影響了企業(yè)競爭力的改善。天下之大作于細(xì),天下之難作于易。只有做好了換熱器等諸多細(xì)節(jié)的管理,才能真正提升綜合生產(chǎn)力、競爭力。
有七大系列24款產(chǎn)品:
金覆家族系列:
◆金覆DA耐固合金 ◆金覆CP+瓷釉合金
◆金覆SA速凝合金 ◆金覆CP+瓷釉合金
◆金覆QS超速凝合金 ◆金覆CBX瓷釉合金
◆金覆CP+AC瓷釉合金 ◆金覆DW耐久碳纖
◆金覆CL+AC瓷釉合金
柔覆家族系列:
◆柔覆DP耐韌 ◆柔覆DL耐韌
化覆家族系列:
◆化覆XC* ◆化覆SC標(biāo)準(zhǔn)
土覆家族系列:
◆土覆DQ耐久 ◆土覆WP水塞
◆土覆DF耐充 ◆土覆WS水密
密覆家族系列:
◆密覆HR熱折射 ◆ 密覆CR防腐 ◆密覆MP磚石穿滲
地覆家族系列:
◆地覆FPS地面保護(hù)系統(tǒng) ◆地覆SPS自注找平系統(tǒng)
◆地覆CFS透明地面密封系統(tǒng) ◆地覆SB超能膠
安耐浮家族系列:
◆節(jié)油寶 ◆節(jié)水寶
北京泰亞賽福集團(tuán)
:-705
:孫偉強(qiáng) :
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